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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Füllventile für Toilettenspülkästen, insbesondere
auf automatisch schließende
Ventile dieser Art.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Toilettenfüllventile,
die gegen Druck unter dem Einfluss eines an einem Hebelarm angebrachten
Schwimmers schließen,
sind weit verbreitet. Sie neigen jedoch zum Auslaufen. Ein Ventil,
das druckunterstützt
sicher schließt,
wäre wünschenswert.
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GB 1 532 210 beschreibt
ein derartiges Toilettenfüllventil
und entspricht dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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GB 1 532 210 beschreibt
ein druckunterstütztes
Ventil mit einem Einlass in eine Kammer und einem Auslass aus der
Kammer, wobei der Einlass und der Auslass nebeneinander in die Kammer
münden
und durch eine Dichtungsfläche
für ein
Membranverschlusselement in der Kammer getrennt sind, mit einem
axial beweglichen Zapfen, der durch die Membran verlaufend angeordnet
ist, einer Kammerentlüftungsöffnung aus
der Kammer, die durch ein erweitertes Ende des Zapfens verschliessbar
ist, einer Steuerspindel, die sich von dem erweiterten Ende des
Zapfens durch die Kammerentlüftungsöffnung erstreckt,
wenigstens einem Entleerungsdurchlass nach dem Zapfen in die Kammer
und einem Betätigungsmechanismus
an dem Ende der Spindel, um den Zapfen zu bewegen, um die Kammerentlüftungsöffnung zu öffnen.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Zapfen zu schaffen,
der stark genug ist, um hohen Drücken
Stand zu halten und der klein genug ist, um einen kleinen Entleerungsdurchlass
bereitzustellen. Zugleich soll der Zapfen für eine genaue Dichtung ohne
Auslaufen sorgen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das
kennzeichnende Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass der
Zapfen aus einer Verbundstruktur aus Kunststoff mit einer Metallspindel besteht.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Auslass um
den Einlass ausgebildet ist.
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Ein
weiteres Merkmal dieser Erfindung besteht darin, dass der Betätigungsmechanismus
ein Arm ist, der an einem Ende angelenkt ist und bei dem vom anderen
Ende eine kombinierte Schwimmer- und Antischwimmer-Baugruppe herabhängt, wobei die
Höhe der
Baugruppe in Bezug auf das Ventil einstellbar ist und an einem Spülkästenbefüllungsrohr geführt wird.
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Weitere
Merkmale dieser Erfindung bestehen darin, dass ein Ende der Metallspindel
in dem Kunststoffmaterial eingebettet ist, dass der Entleerungsdurchlass
durch Rippen vorgesehen ist, die sich um den Zapfen befinden und
sich längs
des Zapfens, der durch die Membran gleiten kann, erstrecken, und
dass die Rippen als ein Filter wirken.
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Die
Erfindung schafft außerdem
einen Zapfen, der durch eine durchlochte Führung in dem Einlass des Ventils
unterstützt
ist, eine Führung,
die elastisch vorbelastet ist, um das erweiterte Ende des Zapfens
gegen die Kammerentlüftungsöffnung zu schließen und
ein erweitertes Ende, das einen konisch zulaufenden Stopfen bildet.
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Weitere
Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass die Kammerentlüftungsöffnung mit
einem elastischen Werkstoff ausgekleidet ist, und dass die Membran
einen Kreisring mit erhöhter
Flexibilität
in der Nähe
ihres äußeren Umfangs
besitzt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Diese
und weitere Merkmale dieser Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
von drei lediglich beispielhaften Ausführungsformen hervor, wobei
auf die beigefügte
Zeichnung verwiesen wird, in der:
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1 einen
Querschnitt durch ein Ventil mit einem Einlass des Seitentyps in
der geschlossenen Position zeigt;
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2 einen
Querschnitt durch das in 1 gezeigte Ventil in der offenen
Position zusammen mit seinem Ventilbetätigungsmechanismus zeigt;
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3 einen
Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Ventils mit
einem Einlass des Seitentyps in der geschlossenen Position zeigt;
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4 das
Ventil von 3 zusammen mit seinem Ventilbetätigungsmechanismus
zeigt;
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5 einen
Querschnitt durch ein Ventil mit einem Einlass des Bodentyps in
der geschlossenen Position mit seinem Ventilbetätigungsmechanismus zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie
es in 1 und 2 veranschaulicht ist, besteht
eine Ausführungsform
eines Toilettenspülkasten-Füllventils
(1) aus einem Körper
(2) mit einem Einlass (3) und einem kreisförmigen Auslass
(4) um den Einlass (3) in einen (nicht gezeigten)
Spülkasten.
Der Einlass (3) erstreckt sich von der Seite des Ventils
(1) und weist eine Aufwärtskrümmung (5) auf,
die in eine Kammer (6) mündet.
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Der
Einlass (3) hat eine Schraubgewindeverbindung (7),
um zu ermöglichen,
dass das Ventil (1) so befestigt werden kann, dass es sich
für eine
Verbindung in eine Wasserzufuhr unter Druck durch die Spülkästenwand
erstreckt. Die Kammer (6) hat konzentrisch um die Einlassöffnung (9)
eine kreisförmige Auslassöffnung (8).
Die Einlassöffnung
(9) und die Auslassöffnung
(8) sind durch ein rohrförmiges Extrusionselement (10)
voneinander getrennt, dessen oberes Ende eine kreisförmige Dichtungsfläche (11) bildet.
Die Fläche
(11) kann durch ein Membranverschlusselement (12)
in Eingriff gebracht werden, um einen Fluss zwischen den Öffnungen
(8) und (9) zu steuern.
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Die
Kammer (6) hat eine Oberseite (13), die als ein
Verschluss hergestellt ist, der den Umfangsabschnitt (14)
der Membran (12) in einem Dichtungseingriff in seiner Position
befestigt. Dieser Eingriff kann in geeigneter Weise durch einen starren
Ring (15) bewirkt werden, der oberhalb der Membran (12) eingesetzt
wird, um durch die Oberseite (13) in seiner Position festgeklemmt
zu werden.
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Die
Oberseite (13) weist eine mittige Entlüftungsöffnung (16) auf, die
mit elastischem Werkstoff in der Form einer elastischen Dichtung
(17) ausgekleidet ist, die sich um die Entlüftungsöffnung (16) zwischen
der Oberseite (13) und dem Ring (15) befindet.
Der Ring (15) unterstützt
die elastische Dichtung (17). Bei dieser Ausführungsform
ist die Oberseite (13) an dem Körper (2) durch bayonettartige Eingriffsanordnungen
befestigt, es kann jedoch irgendeine andere geeignete Anordnung
zum Eingriff dieser Komponenten (13) und (2) bereitgestellt
werden.
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Um
der Membran (12) die Elastizität zu verleihen, die für ihren
optimalen Betrieb erforderlich ist, sorgt ein kreisförmiger dünner Abschnitt
(18) für
erhöhte
Biegsamkeit in der Nähe
ihres Umfangs. Dies ermöglicht
es, dass sich der mittige Teil leicht in die Verschlussposition
an der Fläche
(11), die sich zwischen der Einlassöffnung (9) und der
kreisförmigen Auslassöffnung (8)
befindet, und aus dieser heraus bewegt.
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Der
mittige Teil der Membran (12) verläuft konisch nach unten in die
Einlassöffnung
(9) und ein vorzugsweise gegossener Kunststoffzapfen (19)
erstreckt sich durch die Mitte der Membran (12). Das obere
Ende des Zapfens (19) ist funktional in der Kammer (6)
angeordnet und weist eine Erweiterung in der Form eines konisch
zulaufenden Stopfens (20) an seinem Ende auf.
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Der
Stopfen (20) gelangt mit der elastischen Dichtung (17)
in Eingriff, um die Entlüftungsöffnung (16)
von der Kammer (6) zu verschließen.
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Eine
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehende Betätigungsspindel (21)
ist in dem Zapfen (19) eingebettet und erstreckt sich durch
die Entlüftungsöffnung (16),
wobei sich das freie Ende (22) in einer Vertiefung befindet,
die in einem Gleiter (23) vorgesehen ist. Der Gleiter (23)
wird in einer Verlängerung
(24) von der Oberseite (13) der Kammer (6) unterstützt. Die
obere Fläche
des Gleiters (23) liegt frei und kann durch einen geeigneten
Betätigungsmechanismus,
der bei (25) gezeigt ist, in Eingriff gebracht werden.
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Das
untere Ende des Zapfens (19) ist an einer gleitfähigen Führung (27)
befes tigt, die sich in dem Einlass (3) zu dem Körper (2)
befindet. Diese Führung
(27) ist durchlocht, damit Wasser durch das Ventil (1)
fließen
kann, und sie ist außerdem
durch eine Druckfeder (28) elastisch vorbelastet, um das Verschließen des
Stopfens (20) gegen die Dichtung (17) zu unterstützen.
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Wesentlich
für die
Konstruktion ist ein bei (29) gezeigter Entleerungsdurchlass,
der für
einen Entleerungsstrom von dem Einlass (3) in die Kammer (6)
oberhalb der Membran (12) sorgt. Dieser Durchlass (29)
zwischen dem Zapfen (19) und der Membran (12)
wird durch Rippen bereitgestellt, die sich um den Zapfen (19)
befinden und sich entlang des Zapfens (19) erstrecken,
der in der Membran (12) gleitet. Die Rippen dienen als
Filter, um zu verhindern, dass in dem Einlass der Wasserversorgung
mitgeschleppte Fremdkörper
in die Kammer (6) eindringen. Dies wiederum stellt sicher,
dass der Durchlassweg, der sich während der Betätigung des
Ventils (1) zwischen dem konisch zulaufenden Stopfen (20)
und der Dichtung (17) öffnet,
nicht mit blockierenden Fremdkörpern
gefüllt
wird.
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Der
Betätigungsmechanismus
(25) und folglich der Betrieb des Füllventils (1) werden
durch den Einfluss des Steigens und Fallens der Wasserhöhe in dem
Spülkasten
bei einer kombinierte Schwimmer- und Antischwimmer-Baugruppe (30)
betätigt,
so dass sich das Füllventil
(1) öffnet,
wenn das Spülkästenflutungsventil
geöffnet
ist. Das (nicht gezeigte) Flutungsventil schließt automatisch nach einem Abfluss von
Wasser und das Füllventil
(1) schließt,
nachdem der Spülkasten
nach Bedarf befüllt
worden ist.
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2 veranschaulicht
die Betätigungsmittel für das Ventil
(1) von 1.
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Ein
Arm (31) ist an einem Vorsprung (32) von der Oberseite
(13) nahe der freiliegenden Fläche des Gleiters (23)
angelenkt. Der Arm (31) ist so geformt, dass sein Schwenken
in eine funktionale Abwärtsrichtung
den Gleiter (23) herabdrückt und folglich der konisch
zulaufende Stopfen (20) die Entlüftungsöffnung (16) von der
Kammer (6) öffnet.
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Das
freie Ende (33) des Arms (31) weist einen nach
unten herabhängenden
Stab (34) auf, der an seinem unteren Ende (35)
mit einem Schraubgewinde versehen ist. Dieses Ende (35)
steht mit der kombinierte Schwimmer- und Antischwimmer-Baugruppe
(30) auf eine Weise in Eingriff, die ermöglicht, dass
die Position der Baugruppe (30) in dem Toilettenspülkasten
eingestellt werden kann.
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Die
Baugruppe (30) kann in geeigneter Weise für eine Bewegung
an einem Spülkästenbefüllungsrohr
(36) geführt
werden, das sich auf herkömmliche
Weise in den unteren Teil des Spülkastens
entleert.
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Die
Ausführungsform
des in 3 gezeigten Ventils (1) ist im Wesentlichen
die Gleiche wie jene von 1. Beide Figuren sind entsprechend
mit den gleichen Bezugszeichen beschriftet. Der Hauptunterschied
besteht darin, dass das Ventil (1) in 3 so beschaffen
ist, dass es direkt oberhalb des Befüllungsrohrs (36) angebracht
wird. Dieses Ventil (1) weist außerdem eine Überwurfmutter
(26) auf, die mit Gewinden an dem Körper (2) in Eingriff
gelangt, um die Oberseite (13) in ihrer Position zu befestigen.
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Die
Position dieser Ausführungsform
des Ventils (1) kann in 4 besser
erkannt werden, die auch die Überwurfmutter
(26) und den Betätigungsmechanismus
zeigt.
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Wie
es bereits erwähnt
wurde, bewirkt in Gebrauch ein Fluten des Spülkastens ein automatisches Öffnen des
Einlassventils (1).
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Der
Abfall der Wasserhöhe
in des Spülkastens
setzt die Antischwimmerkomponente der Baugruppe (30) in
Kraft, um den Stab (34) und folglich den Arm (31)
abwärts
zu ziehen, wobei der Gleiter (23) und die Spindel (21)
betätigt
werden, um zu bewirken, dass sich der konisch zulaufende Stopfen (20)
aus dem dichtenden Eingriff mit der Dichtung (17) bewegt.
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Dies
ermöglicht
es, dass Wasser von der Kammer (6) durch die Entlüftungsöffnung (16)
fließt, was
eine Druckverringerung in der Kammer (6) zur Folge hat,
wenn der Wasserfluss in die Kammer (6) durch den bei (29)
gezeigten Entleerungsdurchlass eingeschränkt ist. Bei einem Wasserdruckunterschied
von dem Einlass (3) wird die Membran (12) gebogen,
um den Einlass (3) zu dem Auslass (4) zu öffnen, so
dass Wasser fließen
kann, um den Spülkasten
zu befüllen.
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Wenn
sich der Spülkasten
füllt,
verläuft
der Entleerungsstrom durch den Durchlass (29) durch die
Kammerauslassöffnung
(16), bis die Schwimmerkomponente der Baugruppe (30)
in Kraft tritt. Der Arm (31) steigt hierauf an, um die
Abwärtskraft
abzubauen, die auf die Fläche
des Gleiters (23) durch die Ballastwirkung der nicht im
Wasser befindlichen Antischwimmerkomponente der Baugruppe (30)
an dem Arm (31) ausgeübt
wird. Diese Entlastung bewirkt, dass sich der Gleiter (23),
die Spindel (21) und der Stecker (20) unter der
Wirkung des Wasserdrucks im Einlass und der elastischen Vorbelastung der
Feder (28) zu einer Position bewegen, in der zwischen dem
Stopfen (20) und der elastischen Dichtung (17)
erneut ein dichtender Eingriff ausgebildet wird.
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Wenn
dies eintritt, füllt
Wasser, das sich von dem Einlass (3) in die Kammer (6)
entleert, die Kammer (6), und bewirkt, dass die Membran
(12) unter dem Kraftunterschied, der durch den gleichen
Wasserdruck auf die größere Fläche der
Membran (12) auf der Seite der Kammer (6) im Vergleich
zu der kleineren Fläche
der Membran (12), die dem Wassereinlassdruck auf ihrer
gegenüberliegenden
Seite ausgesetzt ist, ausgeübt
wird, auf der Fläche
(11) schließt. Dieser
Kraftunterschied hält
das Ventil (1) geschlossen, wodurch folglich ein zuverlässiges Spülkästenfüllventil
(1) geschaffen wird, das ein gesteuertes Füllvolumen
und ein druckunterstütztes
Schließen des
Ventils (1) ermöglicht.
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5 zeigt
ein Ventil (1) mit einem Einlass (3) des Bodentyps,
das jedoch ansonsten im Wesentlichen das gleiche wie jene ist, die
bereits beschrieben wurden. Der Einlass (3) ist geradlinig
und erstreckt sich von dem Boden des Spülkastens aufwärts. Der
Einlass (3) mündet ähnlich in
die Kammer (6). Die Länge
des Einlasses (3) von dem Boden des Spülkastens weist einen kleineren
Durchmesser als ein oberer Abschnitt (37) auf, der von
der Dichtungsfläche
(11) beabstandet ist. Der erweiterte Abschnitt (37)
des Einlasses (3) nimmt die gleitfähige Führung (27) auf. Eine
kreisförmige
Schulter ist an dem unteren Ende des Abschnitts (37) vorgesehen,
an dem die Druckfeder (28) anliegt. Der obere Bereich des Abschnitts
(37) bildet das kreisförmige
Extrusionselement (10).
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Diese
Ausführungsform
ermöglicht
es, dass die kombinierte Schwimmer- und Antischwimmer-Baugruppe
(30) für
eine Bewegung an dem Einlassrohr geführt wird, wie es gezeigt ist.